JPH08234805A - 作業者の快適化システム及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 生体情報センサー群からの生体情報を選択
し、この情報の時間的推移、またはこの情報と予め設定
した基準値との較差、を分析することにより作業者の快
適度を判定する。この判定結果に基づいて最適生理量の
値に近づくように予め用意した刺激手段を稼働させ、作
業者の快適度を維持・向上させるシステム及びその装
置。 【構成】生体情報の検出手段と、その検出値から作業者
の快適度を算出する生体情報分析手段と、この分析結果
を記録する手段とを具備し、検出手段により所定期間前
に検出して得た分析結果１と、その後のデータによる分
析結果２とを比較し、快適度を判定する。さらにこれら
判定結果にもとづいて予め選定した刺激付与システムを
作動させることにより、作業者の環境の快適さを自動的
に保つように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主に仕事における作業時
において、作業者の疲労の蓄積、覚醒度の低下、集中度
の低下、体温の上昇、発汗量の上昇等、作業者自身の快
適さの判定、あるいは、あるいは体調の良否判定を行
い、この判定結果に基づいて作業者に刺激付与手段によ
り直接的働きかけを行うことにより、あるいは作業環境
を積極的に変化させるといった能動的な制御をさせるこ
とにより、作業者の快適化をうながす作業者の快適化シ
ステム及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被験者に種々の運動による負荷を与え
て、負荷を与える前と後との血圧や心拍数を計測するこ
とにより、被験者の持つ種々の体力を測定することが、
体力測定の一環として行われてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな体力測定時における被験者の体力の大小は、医療機
関に携わる人間の判断を仰ぐことにより、その経験や知
識に基づいて決定されているため、判定結果にばらつき
がでる問題が生じる。またさらに、これら判定結果を利
用して作業者の快適化をうながすようなシステムは未だ
提案されていなかった。

【０００４】本発明では、このような従来人手によって
または各自の感性によって快適な環境の低下を人手を介
さずに自動的に推測するとともに、この推測した情報に
対応させて作業者に直接的働きかけを行う刺激付与手段
を作動させることにより、あるいは作業環境を積極的に
変化させるといった能動的な対策を実施することによ
り、作業者を快適に変化させることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の作業者の快適化システムは、作業者の体調を
測定するための生体情報センサー群から選択的に用いた
検出手段と、該手段により検出された値を各々のセンサ
ーに対応させて作業者の快適度を算出する生体情報分析
手段と、該分析手段から得られた分析結果を記録する手
段と、該検出手段により所定期間前に検出した情報に基
づいて得られた分析結果１と、所定期間後検出された情
報に基づいて得られた分析結果２とを比較し、後者と前
者の比がある値以上の場合、作業者の作業に対する負荷
が許容範囲内で快適な範囲であると判定し、後者と前者
の比がある値以下の場合、作業者の作業に対する負荷が
許容範囲を超えて大きく、不快な状態であると判定する
か、あるいは後者と前者の差がある値以上の場合、作業
者の作業に対する負荷が許容範囲内で快適であると判定
し、後者と前者の差がある値以下の場合、作業者の作業
に対する負荷が許容範囲を超えて大きく、不快な状態で
あると判定し、これら判定結果にもとづいて予め選定し
た刺激付与システムを作動させることにより、作業者の
環境の快適さを自動的に保つように制御することを特徴
としている。

【０００６】また別の特徴による本発明の作業者の快適
化装置では、作業者の体調を測定するための生体情報セ
ンサー群から選択的に用いた検出手段と、該手段により
検出された値を各々のセンサーに対応させて作業者の快
適度を算出する生体情報分析手段と、該分析手段から得
られた分析結果と予め設定した快適を得るのに必要な基
準値とを比較し、後者と前者の比がある値以上の場合、
作業者の作業に対する負荷が許容範囲内で快適であると
判定し、後者と前者の比がある値以下の場合、作業者の
作業に対する負荷が許容範囲を超えて大きく、不快であ
ると判定するか、あるいは後者と前者の差がある値以上
の場合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲内にあ
り、快適であると判定し、後者と前者の差がある値以下
の場合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲を超えて
大きく不快であると判定する作業者の快適さを判定する
判定手段と、上記判定結果にもとづいて作動する予め選
定した刺激付与手段とからなり、上記判定手段から得ら
れた判定結果の中で不快状態との判定結果に基づき、自
動的に該刺激付与手段を作動させることで、作業負荷を
変えずに快適さを自動的に保つようにしたことを特徴と
している。

【０００７】

【作用】被測定者である作業者の体調を測定する目的で
発汗量、皮膚温度、筋電データ、心拍、血圧、呼吸量等
の生体情報センサー群から単数または複数の選択をして
得た検出手段を用意する。この検出手段で検出した値を
例えば、発汗量、皮膚温度、筋電データを検出した場合
であれば、予め定めた快適な範囲を示す各々の基準値と
比較した差の値を個別に計算することにより、作業者状
態を客観的に判断する分析値を得る。

【０００８】一方、上記各々の互いに独立した複数のデ
ータを用いて複合することにより、作業者の快適状態を
多面的に判断する。例えば、発汗量が基準値より許容で
きる量をわずかに越えたような場合であっても、筋電デ
ータが基準値よりも大きい値を示し、明らかに通常の作
業よりも筋肉をより多く使用していることが判明した状
況では、上記の発汗量は適切の範囲内であると判定する
といった例が挙げられる。このような複数のデータによ
り作業者の生理状況を判定し、作業者の快適性を自動的
に正しく判定する算出結果を得る。

【０００９】以上によって得られた快適性判断の情報の
信号に基づいて刺激付与手段を作動させる。この作動例
としては、つぼの刺激、香りの放散、冷風放出、温風放
出、スピーカからのＢＧＭ音量の増減、ＢＧＭの音楽の
種類変更、室内エアコンの温度の変更、湿度の変更ある
いは座席分布変更等の各種作業者の生体にほぼ直接関わ
る環境条件を変更する装置が挙げられる。この作動の結
果、作業者が快適に作業できるように可変するように作
用する。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づき説明
する。 ［図１に関する記載］図１は本発明の作業者の快適化シ
ステムの概要を示したブロック図である。図中におい
て、1aは生体情報センサー群から必要に応じて単数また
は複数の選択をしたセンサーであり、この選択されたセ
ンサーによって形成された検出手段である。1bは該検出
手段によって検出された結果を該検出手段で選択したセ
ンサーの種類およびその利用手段により対応した作業者
の快適度を算出する分析手段である。

【００１１】1cは該1aと同一の検出手段であり、該検出
手段1aとの相違は、検出結果を参照する時間が検出手段
1aが1cよりも前であり、かつこの両者の時間の開きは作
業者の休憩時間に対応する。

【００１２】1dは分析手段1bと同一の分析手段であり、
該検出手段1cから得られたセンサーからの情報を分析し
ており、必要に応じて分析手段1bを重複利用することに
よって構成し得る。1eは分析手段1bの分析値｛１｝と分
析手段1dからの分析値｛２｝の双方を比較する比較手段
であり、分析値｛１｝は記憶手段1hによって比較をする
までメモリされていた値を使用し、分析手段1dにより分
析されて出力された分析値｛２｝が比較手段に入力され
るやいなや該記憶手段1hからメモリされた分析値｛１｝
を供給される。そして、比較の基準は生体情報センサー
群から選択したセンサーに応じた比較基準を用いる。こ
のセンサー種類ごとに対応する比較基準についての詳細
は後述するが、いずれの比較基準もその目的は作業者自
身の快適度が許容内の状況であるか許容を超えた状況で
あるかの判断をするためのものである。

【００１３】1fは該比較手段1eで得られた回答の内、作
業者の快適度が許容範囲外であり作業者が不快状態に陥
っている場合に対応して任意の指示を行なう第１指示手
段である。1gは該比較手段1eで得られた回答の内、作業
者の快適度が許容範囲内であった場合に対応して任意の
指示を行なう第２指示手段である。

【００１４】［図２に関する記載］図２は本発明の作業
の適正化システムを実施するための一形態を示すブロッ
ク図である。図中において、2aは作業者の疲労状態およ
び健康状態から体調の度合いを推測するための生体情報
センサー群であり、具体的なセンサーとしては、皮膚温
度センサー、皮膚電位センサー、発汗量センサー（抵抗
センサー）血圧センサー、心電センサー、脚部の血流量
センサー、脳波センサー、まばたきセンサー、筋電圧セ
ンサーおよび呼吸センサー等が挙げられる。

【００１５】2bはコンピュータ（或いは予め単機能の中
央演算処理装置）による制御装置である。2cは該制御装
置2bからの指示に基づいてプログラムを供給するプログ
ラムメモリである。2dは該制御装置2bからの指示に基づ
いてデータを記憶し記憶されたデータを供給するデータ
メモリである。

【００１６】2eは該制御装置2bから得られた結果に基づ
いて制御される生体状態報告,警報装置群であり、具体
的な例としてはライト、スピーカ、香り発生器、送風
機、データ表示のための液晶パネルによるＣＲＴが挙げ
られる。

【００１７】2fは該制御装置2bから得られた結果に基づ
いて制御される生体刺激装置であり、具体的な例として
は、つぼ刺激器、低周波発信器、香り発生器、ＢＧＭ発
生器、温湿布器および冷湿布器が挙げられる。2hは該制
御装置2bから得られた結果に基づいて制御される運転制
御装置であり、具体的な例としてはブレーキ装置、自動
変速装置、スロットル開度調整装置が挙げられる。2iは
該制御装置2bから得られた結果に基づいて制御される作
業機械であり、その一例としては機械停止の動作をす
る。なお、該運転制御装置2hにおいてブレーキをかける
か、シフト段を下げエンジンブレーキを掛ける様にする
か、スロットル開度を絞る動作とこの作業機械の停止動
作とは選択的に使用される。

【００１８】以上のようにして構成された適正化システ
ムの動作例を以下に説明する。生体情報センサー群2aよ
り心電センサーを選択する。この心電センサーは後述す
る手法により作業者に感知可能に設けられているもので
ある。このセンサーからの信号およびこのセンサーが心
電センサーである旨の種類に対応する信号が制御装置2b
に入力される。制御装置2bはこの情報に基づいて第１
に、プログラムメモリ2cから心電センサーを解析するた
めのプログラムが選択されて制御装置2bがこの選択され
たプログラムによって動作する。このプログラムには心
電センサーから得られた信号を分析する行程と、この分
析値を一旦データメモリ2dへ待避させる行程、それから
最初に分析した時点から、休憩後の指示に従って再度計
測する行程、この２度目の分析値と最初の分析値をデー
タメモリ2dから引き出して比較する行程、この比較基準
を決定する行程、さらにこの比較基準によって決定され
た比較結果によって各種の動作をさせる指令信号2Jを出
力する行程を持っている。

【００１９】指令信号2Jは生体状態報告警報装置群2e、
生体刺激装置2f、環境変更装置群2g、運転制御装置2hお
よび作業機械2iを制御する信号であり、上記の内運転制
御装置2hおよび作業機械2iの指示はいずれか一方を選択
するように構成されている。

【００２０】［図３に関する記載］作業時の疲労蓄積判
定システムを輸送機器の一つである２輪自動車に適応し
た一実施例であり、この図３は運転作業の作業者である
運転者が乗った状態の二輪自動車の概略側面をあらわし
ている。 ［図３における各部の名称］3 は自動二輪車本体、3Aは
前輪、3Bはフロントフォーク、3Cはフレーム、3Eはエン
ジン組立体、3Fはクランク室、3Gは点火プラグ、3Hは始
動モータ、3K点火制御回路、3Lは受信器、3Mは制御装
置、3Nは表示装置、3N' は警報装置、3Oは運転者、3Pは
ヘルメット、3Qはブーツそして3Rおよび3Sは発信器、3T
はブレーキ、3Uはつぼ刺激器である。

【００２１】［図３における各部の関連に関する記載］
自動二輪車本体１において、前輪3Aの支柱となるフロン
トフォーク3Bは車体全体を支持するフレーム3Cに回動可
能に取付けられている。このフレーム3Cの中央にはエン
ジン組立体3Gが設けられている。このエンジン組立体3G
は少なくとも始動モータ3Hおよび点火プラグ3Gとを備え
ており、この点火プラグ3Gは点火制御回路3Kにより制御
されている。

【００２２】一方、作業者である運転者3Oは頭部にヘル
メット3Pを脚部にブーツ3Qを身に付けており、詳細は図
４の説明にて後述するが、ヘルメット3P内側には脳波セ
ンサーおよびまばたきセンサーが、ブーツ3Qの内側には
生体情報センサーが設けられ、各々の外側にはこれらセ
ンサーからの信号を無線電波により発信する発信器3Rお
よび3Sが装備されている。

【００２２】また、受信器3L、制御装置3M、表示装置3N
および警報装置3N' はそれぞれフレーム3Cに固定され、
表示装置3Nおよび警報装置3N' は運転者3O側を向いて設
置されている。さて、これら送信器から送信された電波
は受信器3Lで受信され、その受信した信号は制御装置3M
に送られ、その後制御装置3Mの出力信号が表示装置3Nと
警報装置3N' および点火制御回路の各々の入力へ接続さ
れている。

【００２３】ブレーキ3Tは図２の作業機械の機械停止2i
に対応する具体例であり、基本的に車両を降りて休憩を
した後に再度車両の運転開始をする時点においてブレー
キがロックされる。また、ロック解除を希望する場合に
は即座に解除されるようにされている。

【００２４】つぼ刺激器3Uは図２の生体刺激装置2fに対
応する刺激手段であり、基本的に図１に示した作業者の
快適さが失われたと不快状態1fと判断された場合に作動
され、その作業者の疲労が一定以上超えたことを知らせ
る警報または警告をする機能があるとともに、その疲労
を回復するための手段としても機能する。

【００２５】［図４に関する記載］図３に示したヘルメ
ット3Pの詳細を図４を参照して説明する。図４の（Ａ）
は一部断面側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の中央縦線断
面図である。

【００２６】［図４における各構成要素の名称］4Pはヘ
ルメット、4Aはまばたきセンサー、4Bはフードカバー、
4Dは脳波センサー、4Eは血流センサー、4Rは発信器、4C
はヘルメット本体、4Fは硬質層そして、4Gはクッション
層である。

【００２７】［図４における各部の関連に関する記載］
図面に示したように、ヘルメット3PはＣＣＤイメージセ
ンサーとパターン認識回路が組合わさって構成された、
まばたきセンサー4Aが装着されたフードカバー4Bと内側
面頂部には脳波センサー4Dが内臓され、利用者の首部付
近に対応する位置に血流センサー4Eが設けられ、外周部
後方側付近に発信器4Rが装着されてなるヘルメット本体
4Cとから成る。また、ヘルメットの構造は、断面で明示
したように、最表面に硬質層4Fが、その下にクッション
層4Gが設けられ、このクッション層4Gの略中央頂部は上
述の脳波センサー4Dが埋設されている。なお、これらセ
ンサーは必要に応じて図２で示した生体情報センサー群
の中から適宜選択して変更することは自由である。

【００２８】［図５に関する記載］図３に示したブーツ
1Qの詳細を図５を参照して説明する。 ［図５における各構成要素の名称］図面に示したよう
に、3Qはブーツ、5Aは生体情報センサー、5Bはクッショ
ン材、5Cは外周壁そして3Rは発信器である。 ［図５における各部の関連記載］図面に示したように、
ブーツ3Qのふくらはぎ付近に対応する位置の内側壁には
血流量センサー5Aが設けられ、この血流量センサー5Aは
クッション材5Bにより埋設されており、脚部との接触感
をやわらげている。このクッション材5Bにくるまれたセ
ンサーはさらに、ブーツの外周壁5Cの内側壁面に装着さ
れている。また血流量センサー5Aでの感知結果は信号ケ
ーブルにより発信器3Rに接続されており、発信器3Rは受
信器3Lの受信周波数に対応した同調がされている。な
お、このセンサーは必要に応じて図２で示した生体情報
センサー群の中から適宜選択して変更することは自由で
ある。

【００２９】［図６に関する記載］図６は図２で示した
生体状態報告警報装置群2e中におけるデータ表示の具体
的な例を別の自動二輪車両に積載した状態を示す部分斜
視図である。 ［図６における各構成要素の名称］6A、6Bは左右ハンド
ル、6Cはラバー、6Dは圧力センサー、6Eはフードカバ
ー、6Fは表示部、6Gは警報用スピーカ、6F1 はスピード
メータ、6F2 はタコメータ、6F3 は警告ランプ、6F4 は
疲労度数表示そして6F5 は心拍数表示である。

【００３０】［図６における各部の関連に関する記載］
図面に示したように、左右ハンドル6A、6Bの滑べり止め
のラバー6C内には圧力センサー6Dが各々設けられてお
り、左右ハンドル間に設けられたフードカバー6Eには、
表示部6Fおよび警報用スピーカ6Gが備えられている。ま
た、表示部6Fにはスピードメータ6F1 、タコメータ6F2
、警告ランプ6F3 、疲労度数表示6F4 そして心拍数表
示6F5 が設けられている。

【００３１】さて、これらセンサーおよび表示装置は、
例えば図２のブロック図に対応させて説明した場合、セ
ンサー6Dは生体情報センサー群2aの一つであり、警告ラ
ンプ6F3 および警報用スピーカ6Gは生体状態報告警報装
置群2eに対応する。さらに、制御装置2bで予め定められ
たプログラムに基づいて得られたデータをこの疲労度数
表示6F4 でデジタル表示させている。これら表示装置は
基本的には、運転者が運転を開始する前の段階で知覚す
るようになされている。なお、上記警告ランプ6F3 の点
燈動作に変えて、表示装置全体の背景部分を点燈または
点滅あるいは色変化をさせることにより同一目的を達成
し得る。

【００３２】ところで、上記ハンドル6A、6Bの断面構造
を示したのが図８である。また、上記では自動二輪車に
対して本発明の作業時の疲労蓄積判定システムを適応さ
せた例を示したが、自動車に利用したり、あるいはその
他疲労を伴う作業行程に本システムを適応させることが
自由にできる。

【００３３】［図７に関する記載］作業時の作業の適正
化システムを輸送機器の一つである４輪自動車に適応し
た一実施例であり、運転者が乗った状態の自動車を主に
内装関係が開示されるように断面とした概略斜視図であ
る ［図７における各部の名称］7 は４輪自動車本体、7Aは
座席、7Oは作業者である運転者、7Bは受信機、7Cは制御
装置、7Dは表示装置、7Eはステアリングホイール、7Fは
座圧検出器および座圧変更装置、7Gは血圧センサー、7H
および7Iは瞬きセンサー、7Jはスピーカ、7Kは加湿器、
7Lはリアパネル7Mはフロントパネルである。

【００３４】［図７における各部の関連記載］まず、既
存の車両用備品に機能が加わった要素からその構造につ
いて説明する。基本的に運転者の座席内部に設けられた
座圧検出器7F、座圧変更装置7Fは、座席の一部または全
体の硬度を変更できるように油圧システムが内蔵されて
おり、この油圧は所定の圧力に達しているかをセンサー
により検出している。また、このセンサーにより運転者
の臀部に加わる運転者自身の座圧を検出しており、これ
が座圧検出器として兼用されている。既存のステアリン
グホイールに対して、ステアリングホイール7Eは図８で
後述するように掌の圧力を検出するセンサーが内蔵され
ている。このセンサーにより運転者の掌から血圧変化を
検出をしている。また、必要により両手間の電気抵抗値
を検出するようにして、掌の湿気の検出をすることも任
意に選択できる。スピーカ7Jは基本的にカーステレオと
接続されているスピーカであるが、警報装置あるいは、
本システムの制御の一環としてＢＧＭを流すための音声
発生器として利用される。

【００３５】さて、既存の車両用備品に対して、追加さ
れた装置を説明する。瞬きセンサー7H、7IはいずれもＣ
ＣＤ撮像部と撮像データから運転者の眼球の反射をパタ
ーン認識により察知する構造を持ったセンサーであり、
7Iは天井設置において、眼球付近に設けられたもので、
7Hはバックミラー部に挟んで設けられたタイプであり、
眼球との距離がある程度あるために、補助用の赤外光ラ
ンプが付属されている。また、何れもデータ送信用の送
信機能が設けられている。なお、疲労度を検知するため
のこの瞬きセンサーは、必要に応じて頭部付近の電圧を
測定するような手段によって代替することが可能であ
る。

【００３６】血圧センサー7Gは運転者7Oの腕に設けら
れ、運転時の血圧を間欠的に測定し送信機能によって無
線でその計測データは送られている。また、フロントパ
ネル7Mには上記の各センサーから送信されてきた無線デ
ータを受信する受信器7B、この受信機7Bからの受信デー
タを受ける制御器7C、さらにこの制御器7Cで得た結果に
基づいて疲労度、疲労警告ランプ等の各種データを表示
する表示装置7Dが設けられている。リアパネル7Lには上
記のスピーカ7Jに加えて無線受信によって制御可能な加
湿器7Kが設けられている。上記の各構成要素は制御装置
7Cを中核として電気的手段または、電波赤外線等の遠隔
操作手段によってすべて接続されている。

【００３７】［図９に関する記載］図９は本発明の作業
者の快適化システムの稼働法の一例を示すブロック図で
ある。

【００３８】［生体情報選択ステージ］9Aは生体情報セ
ンサー群からの生体情報を選択する生体情報選択ステー
ジであり、その選択されたセンサーから得られたデータ
としては、心電図データ、筋電データ、瞬きに関するデ
ータ、血圧データ、発汗量、脳波、皮膚温度、皮膚電
位、血流量、呼吸量等が例として挙げられる。これらの
複数のデータの中から一つ以上のデータが選択され、こ
の選択されたデータが作業者状態把握ステージ9Bに入力
される。

【００３９】［作業者状態把握ステージ］この作業者状
態把握ステージ9Bでは主に生理的状態の把握、および心
理的状態の把握の２方向から作業者状態を分析してい
る。つまり、この作業者状態把握ステージでは複数の生
体情報から複合的に判断するために、選択された複数の
生理情報の個々の状態を把握できるようにしたステージ
である。つぎに、上記作業者状態把握ステージで得たデ
ータは、次の最適心理量選定ステージ9Cに送られる。

【００４０】［最適心理量選定ステージ］この最適心理
量選定ステージ9Cは、これら分析された生理情報に基づ
いて作業者がより快適な状況になるように生理量を選定
する行程である。つまり、この最適心理選定ステージに
おいては、総合的に作業者が最適の状態になるような生
理量の値を自動的に選定している。

【００４１】［刺激付与ステージ］上記の最適心理選定
ステージの結果である最適生理量の値を得るためには２
つの手段がある、一つは作業者を休憩させたり、あるい
は作業の内容を変えるといった消極的な方法。もう一方
としては、作業量や作業内容はそのままで作業者のため
の生理的刺激を上記最適心理選定ステージ9Cで決定した
最適値に適合するように加えるといった能動的な方法が
取り得る。本発明ではこの後者の能動的な手法を選択す
るものであり、即ち上記生理的刺激を加えるのがこの刺
激付与ステージ9Dである。

【００４２】［図１０に関する記載］図１０は図９の適
正システムの稼働法を示すフローチャートに則って一つ
の稼働例を示すブロック図である。また、この稼働例の
目的は、作業中の温熱改善の快適性を生体情報から知
り、フィードバックをかけて改善するものである。

【００４３】［生体情報の選択］生体情報選択ステージ
9Aは、生体情報センサー群2aから生体情報を必要に応じ
て選択する行程である。ここでは作業者へ直接設けた発
汗量センサーから得られる発汗量10A 、作業者へ直接設
けた皮膚温度センサーから得られる皮膚温度10Bおよび
作業者へ直接設けた筋電圧センサーから得られた筋電デ
ータ10C の各々のデータを選択している。これらのデー
タは次に快適性の判断をするために作業者状態把握ステ
ージ9B および最適心理量選定ステージ9C へ入力され
る。

【００４４】［作業者状態把握ステージ］上記の発汗量
10A 、皮膚温度10B および筋電データ10C とをこのステ
ージに入力した場合、各々のデータは正常値に対する大
小、あるいは上記正常値との差分量を検出する。また、
上記正常値は本システムを適応した最初においては、予
め設定した常識的な値を採用し、すでに本システムを継
続して利用している場合には、上記予め設定した値に対
して、利用過程で得られた実際値で補正した結果を正常
値として採用している。また、以上の過程で得られた正
常値に対する大小あるいは、正常値との差分量または比
較した値は各データ個別に算出されて、次の最適心理量
選定ステージ9Cに送られる。

【００４５】［最適心理量選定ステージ］上記の個別に
分析された結果をこの最適心理量選定ステージに入力
し、これら複数のデータから単独では得られない、より
正しい作業者の心理量を確定している。以下その具体例
を説明する。まず、予め設定された快適を守り得る基準
値に比較して発汗量が多いと判断された場合、通常であ
れば、単純に外気の取り込み、エアコンの温度設定の下
方修正あるいは、エアコンの送風力増強などの処置で発
汗量を抑えるようにされる。しかしながら、同時に入力
された筋電データにより筋肉上の作業量が多いと判断さ
れた場合、その作業量に応じて、発汗量の上記最適とさ
れる設定値を上げる。すなわち、静止状態で得られる筋
電データに対して、比較的現在の筋電データの値が高
く、作業者の筋肉がより活発に使用されていると判断さ
れた状況下においては、快適と考えられる皮膚温度値は
上方修正することが好ましい。このような制御によって
作業量に応じた快適な発汗量の設定を決定することがで
きる。

【００４６】この実施例では、さらに皮膚温度の生体情
報をこの生体把握の情報として入力している。この皮膚
温度は、エアコンにおける温度および湿度の調節が反映
されることは無論のこと、さらに作業者の身にまとって
いる衣服あるいは、座席の体温保持状態など総合的に作
業者の体温が適切に制御されているかを把握できる重要
な情報である。例えば、筋電データにより作業者の筋肉
労働も少ないと判明し、かつエアコンの温度あるいは湿
度の設定も適切であるといった設定条件において、なお
かつ皮膚温度の測定結果として発汗量が多いと判定され
た場合には、作業者自身の衣服あるいは座席などの極至
近距離の環境において、温度保持が高い環境となってい
ると判断する。以上の結果としてエアコンの温度設定を
予め設定した快適温度よりも低く決定する。以上のよう
にこの最適心理選定ステージにおいては、総合的に作業
者が最適の状態になるような生理量の値を選定してい
る。以上のように作業者状態把握ステージ9B と最適心
理量選定ステージ9C との双方において快適性が判断さ
れる。また、これらの結果として次の刺激付与ステージ
において刺激を加える対象物およびその制御量が決定さ
れる。

【００４７】［刺激付与ステージ］作業量あるいは作業
内容に対して変化を与えずに、作業者がより快適となる
ように作業環境周辺から作業者に対して刺激が与えるこ
とによって、作業者を積極的に快適になるように導くの
がこの刺激付与ステージの役割である。さて、上記ステ
ージで得られた結果によって、作業者が顕著に寒い状態
であると判断され、速やかに作業者の体が暖まるように
する必要がある場合、エアコンの温度設定を上昇させる
とともに、加湿機を十分に稼働させ、さらに座席の温度
設定を上昇させるといった手段が取られる。また、わず
かに温度が低いという場合において、温度設定は変えず
に湿度のみを上昇させるといった手法がとり得る。ま
た、この他にも以下に示す幾つかの刺激付与の形態を挙
げることができる。作業者がかなり暑い場合、エアコン
の温度設定を下げるとともに、風量を最大にすると有効
である。一方、エアコンの温度設定を上昇制御する変わ
りに、体温が温まると予想されるつぼを刺激する。具体
的には図３に示したつぼ刺激器3Uを作動させる。同様に
エアコン温度設定を下方制御する変わりに、身体の火照
りを取り去るとされるつぼを刺激するといった手法をと
ることも可能である。

【００４８】［図１１に関する記載］図１１は脚部の血
流量の変化から座り心地を判定して座圧分布を変えて尻
の痛みや乗心地を改善する行程を示すブロック・ダイヤ
グラムである。以下図面に従って、その内容を説明す
る。11A は生体情報選択ステージに対応する行程を示す
ブロックである。また、図５のブーツの詳細な説明で明
記したブーツ3Qのふくらはぎ付近に対応する位置の内側
壁に設けた血流量センサー5Aからの血流量を示す信号を
選択をする行程を示している。

【００４９】つぎに、選択された血流量センサー5Aから
の信号が作業者状態把握ステージへ入力され、この血流
量センサー5Aから得られた電気信号の変化を監視してい
る。この行程がブロック11B となる。ブロック11Cはブ
ロック11Bで行われた血流量センサー5Aの傾向分析結果
を入力して、刺激付与ステージである11D に作動すべき
実際の指示をさせるスイッチング行程を示している。

【００５０】ブロック11Dでの指示によって、刺激付与
ステージが作動される。その具体的な動作例としては図
７の４輪自動車の実施例内で詳細に説明した座圧変更装
置7Fが挙げられる。つまりこの座圧変更装置7Fは座席の
一部または全体の硬度を変更できる油圧システムと油圧
制御部とからなる装置であり、この油圧の分布を上記ブ
ロック11Cの判断に基づいて変更する。この変更によっ
て、座席から離れることができない状況下においても、
その座圧変更によって、変更のない状況よりは、長く快
適な座圧感を得ることができ、その結果として尻の痛み
が防止される。このシステムは緊張度の高い飛行機のパ
イロットの座席、車のシート、車椅子のシート、オート
バイのシート、一般事務職で用いられる椅子など幅広く
使用され得る。

【００５１】

【発明の効果】このように構成された本発明の作業の適
正化システム及びその装置では、被測定者である作業者
の体調を測定する目的で心電、血圧、呼吸量その他の生
体情報センサー群から単数または複数の選択をして得た
検出手段を用意し、この検出手段で検出した値を例え
ば、心拍を検出した場合であれば、この心拍数の変動の
標準偏差を計算したり、血圧を算出した場合であれば、
血圧の増減の勾配を算出する等により、各々のセンサー
に対応させた作業者の快適度を算出する生体情報分析手
段を用意をしている。一方、上記センサーから得られた
分析結果に対して、予め用意した快適を守り得る基準値
と比較する。この比較結果によって、快適性が失われた
場合あるいは、快適性が失われる恐れが生じた場合にお
いて、作業負荷を変えずに作業者が快適性を取り戻すよ
うに、作業者の周囲に設けられた種々の装置を介して刺
激を作業者へ与えるようにし、この刺激によって、常に
快適な作業が遂行できるようにした作業の適正化システ
ムであり、またこのシステムを装置化することによりこ
れら一連の快適性の保持を自動的に得るようにしてい
る。このように本発明では生体情報センサー群からの生
体情報を選択し、この情報の時間的推移を分析したり、
またはこの情報と予め設定した基準値との比または差を
分析することにより、これら分析結果を単独もしくは複
合して正確な作業者の快適度を分析し、さらに、これら
快適度の分析結果に対応して作業者がより快適な状況に
なるような生理量値を自動的に算出する。この算出され
た最適生理量の値に近づくように予め用意した刺激手段
を稼働させ、それによって作業者の快適度の低下を自動
的に防止するあるいは向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の作業の適正化システムの概要を示し
たブロック図。

【図２】 本発明の作業の適正化システムを実施するた
めの一形態を示すブロック図。

【図３】 作業時の疲労蓄積判定システムを輸送機器の
一つである２輪自動車に適応した一実施例を示す側面
図。

【図４】 図３に示したヘルメットの詳細図であり
（Ａ）は一部断面側面図であり（Ｂ）は（Ａ）の中央縦
線断面図。

【図５】 図３に示したブーツの詳細を示す断面図。

【図６】 図２で示した生体状態報告警報装置群中にお
けるデータ表示の具体的な例を別の自動二輪車両に積載
した状態を示す部分斜視図。

【図７】 ４輪自動車に生体状態検知警報装置群を積載
した実施例を示す部分斜視図。

【図８】 ４輪自動車のステアリングホイールおよび自
動二輪車両のハンドルの断面構造を示した部分断面図。

【図９】 本発明の作業者の快適化システムの稼働法の
一例を示すブロック図

【図１０】 本発明のシステムを作業環境の温度と湿度
に着目した場合における本発明の利用方法を示すブロッ
ク図。

【図１１】 本発明のシステムをシートの座圧分布の制
御に適応させた例を示すブロック・ダイヤグラムであ
る。

【符号の説明】

図１中 1a…検出手段 1b…分析手段 1e…検出手段 1d…分析手段 1e…比較手段 1h…該記憶手段 1f…第１指示手段 1g…第２指示手段 2a…生体情報センサー群 2b…制御装置 2c…プログラムメモリ 2d…データメモリ 2e…生体状態報告,警報装置群 2f…生体刺激装置 2h…運転制御装置 2i…作業機械（停止動作） 9A…生体情報選択ステージ 9B…作業者状態把握ステージ 9C…最適心理量選定ステージ 9D…刺激付与ステージ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業者の体調を測定するための生体情報
   センサー群から選択的に用いた検出手段と、該手段によ
   り検出された値を各々のセンサーに対応させて作業者の
   快適度を算出する生体情報分析手段と、該分析手段から
   得られた分析結果を記録する手段と、該検出手段により
   所定期間前に検出した情報に基づいて得られた分析結果
   １と、所定期間後検出された情報に基づいて得られた分
   析結果２とを比較し、後者と前者の比がある値以上の場
   合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲内で快適な範
   囲であると判定し、後者と前者の比がある値以下の場
   合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲を超えて大き
   く、不快な状態であると判定するか、あるいは後者と前
   者の差がある値以上の場合、作業者の作業に対する負荷
   が許容範囲内で快適であると判定し、後者と前者の差が
   ある値以下の場合、作業者の作業に対する負荷が許容範
   囲を超えて大きく、不快な状態であると判定し、これら
   判定結果にもとづいて予め選定した刺激付与システムを
   作動させることにより、作業者の環境の快適さを自動的
   に保つように制御することを特徴とする作業者の快適化
   システム。
2. 【請求項２】 作業者の体調を測定するための生体情報
   センサー群から選択的に用いた検出手段と、該手段によ
   り検出された値を各々のセンサーに対応させて作業者の
   快適度を算出する生体情報分析手段と、該分析手段から
   得られた分析結果と予め設定した快適を得るのに必要な
   基準値とを比較し、後者と前者の比がある値以上の場
   合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲内で快適であ
   ると判定し、後者と前者の比がある値以下の場合、作業
   者の作業に対する負荷が許容範囲を超えて大きく、不快
   であると判定するか、あるいは後者と前者の差がある値
   以上の場合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲内に
   あり、快適であると判定し、後者と前者の差がある値以
   下の場合、作業者の作業に対する負荷が許容範囲を超え
   て大きく不快であると判定する作業者の快適さを判定す
   る判定手段と、上記判定結果にもとづいて作動する予め
   選定した刺激付与手段とからなり、上記判定手段から得
   られた判定結果の中で不快状態との判定結果に基づき、
   自動的に該刺激付与手段を作動させることで、作業負荷
   を変えずに快適さを復活させその後快適さを自動的に保
   つようにしたことを特徴とする作業者の快適化装置。